Сделай все задания
Краткий ответ
1. Окрашивание пламени
| Цвет пламени | Катион металла |
|---|---|
| Жёлтый | \(\mathrm{Na^+}\) |
| Желтовато-зелёный | \(\mathrm{Ba^{2+}}\) |
| Кирпично-красный | \(\mathrm{Ca^{2+}}\) |
2. Реакция с гидроксидом натрия
| Катион | Уравнение | Осадок |
|---|---|---|
| \(\mathrm{Cu^{2+}}\) | \(\mathrm{Cu^{2+}+2OH^-\rightarrow Cu(OH)_2\downarrow}\) | Голубой |
| \(\mathrm{Fe^{3+}}\) | \(\mathrm{Fe^{3+}+3OH^-\rightarrow Fe(OH)_3\downarrow}\) | Красно-бурый |
| \(\mathrm{Fe^{2+}}\) | \(\mathrm{Fe^{2+}+2OH^-\rightarrow Fe(OH)_2\downarrow}\) | Зелёный, на воздухе буреет |
3. Качественные реакции на анионы
| Анион | Качественный реагент | Сокращённое ионное уравнение | Наблюдение |
|---|---|---|---|
| \(\mathrm{I^-}\) | \(\mathrm{AgNO_3}\) | \(\mathrm{Ag^++I^-\rightarrow AgI\downarrow}\) | Жёлтый осадок |
| \(\mathrm{SO_4^{2-}}\) | \(\mathrm{BaCl_2}\) | \(\mathrm{Ba^{2+}+SO_4^{2-}\rightarrow BaSO_4\downarrow}\) | Белый осадок |
| \(\mathrm{Br^-}\) | \(\mathrm{AgNO_3}\) | \(\mathrm{Ag^++Br^-\rightarrow AgBr\downarrow}\) | Кремовый осадок |
| \(\mathrm{PO_4^{3-}}\) | \(\mathrm{AgNO_3}\) | \(\mathrm{3Ag^++PO_4^{3-}\rightarrow Ag_3PO_4\downarrow}\) | Жёлтый осадок |
| \(\mathrm{CO_3^{2-}}\) | \(\mathrm{HCl}\) | \(\mathrm{CO_3^{2-}+2H^+\rightarrow CO_2\uparrow+H_2O}\) | Выделение газа; известковая вода мутнеет |
| \(\mathrm{NO_3^-}\) | Cu и конц. \(\mathrm{H_2SO_4}\), нагревание | \(\mathrm{2NO_3^-+4H^++Cu\rightarrow 2NO_2\uparrow+Cu^{2+}+2H_2O}\) | Бурый газ \(\mathrm{NO_2}\) |
| \(\mathrm{Cl^-}\) | \(\mathrm{AgNO_3}\) | \(\mathrm{Ag^++Cl^-\rightarrow AgCl\downarrow}\) | Белый осадок |
| \(\mathrm{SiO_3^{2-}}\) | \(\mathrm{HCl}\) | \(\mathrm{SiO_3^{2-}+2H^+\rightarrow H_2SiO_3\downarrow}\) | Белый студенистый осадок |
4. Определение неизвестной соли
- Катион: \(\mathrm{Ba^{2+}}\)
- Анион: \(\mathrm{NO_3^-}\)
- Формула соли: \(\mathrm{Ba(NO_3)_2}\)
- Название: нитрат бария
Для обнаружения катиона можно добавить раствор сульфата натрия:
\[ \mathrm{Ba^{2+}+SO_4^{2-}\rightarrow BaSO_4\downarrow} \]
Образуется белый осадок сульфата бария.
5. Масса осадка
\[ \boxed{m(\mathrm{PbCl_2})=27{,}8\text{ г}} \]
Ключевые шаги и объяснение
Задание 1
При нагревании электроны атомов металла переходят на более высокий энергетический уровень. Возвращаясь обратно, они испускают свет определённого цвета. Поэтому цвет пламени используют для определения катиона.
Задание 2
Ионы \(\mathrm{Cu^{2+}}\), \(\mathrm{Fe^{3+}}\) и \(\mathrm{Fe^{2+}}\) образуют с гидроксид-ионами малорастворимые гидроксиды. Цвет осадка зависит от состава вещества.
\(\mathrm{Fe(OH)_2}\) на воздухе окисляется до бурого \(\mathrm{Fe(OH)_3}\), поэтому его осадок постепенно темнеет.
Задание 3
Основные признаки качественных реакций:
- галогенид-ионы обнаруживают раствором \(\mathrm{AgNO_3}\), цвет осадков различается;
- сульфат-ион даёт белый осадок \(\mathrm{BaSO_4}\);
- карбонат-ион при действии кислоты выделяет \(\mathrm{CO_2}\);
- силикат-ион с кислотой образует студенистую кремниевую кислоту;
- нитрат-ион при восстановлении медью даёт бурый \(\mathrm{NO_2}\).
В задании №4 для нитрат-иона использован другой способ — восстановление алюминием в щелочной среде. При этом образуется аммиак:
\[ \mathrm{NH_3} \]
Аммиак окрашивает влажную красную лакмусовую бумажку в синий цвет.
Желтовато-зелёное пламя доказывает наличие \(\mathrm{Ba^{2+}}\), поэтому соль — \(\mathrm{Ba(NO_3)_2}\).
Задание 5
Уравнение реакции:
\[ \mathrm{CaCl_2+Pb(NO_3)_2\rightarrow PbCl_2\downarrow+Ca(NO_3)_2} \]
Молярные массы:
\[ M(\mathrm{CaCl_2})=40+2\cdot35{,}5=111\text{ г/моль} \]
\[ n(\mathrm{CaCl_2})=\frac{11{,}1}{111}=0{,}1\text{ моль} \]
\[ M(\mathrm{Pb(NO_3)_2})=207+2(14+3\cdot16)=331\text{ г/моль} \]
\[ n(\mathrm{Pb(NO_3)_2})=\frac{35}{331}\approx0{,}106\text{ моль} \]
Соотношение веществ по уравнению реакции — \(1:1\). Недостаток имеет \(\mathrm{CaCl_2}\), значит:
\[ n(\mathrm{PbCl_2})=0{,}1\text{ моль} \]
\[ M(\mathrm{PbCl_2})=207+2\cdot35{,}5=278\text{ г/моль} \]
\[ m(\mathrm{PbCl_2})=0{,}1\cdot278=27{,}8\text{ г} \]
Обсуждение
2 сообщенияНапиши чтобы было понятно что писать
Вот вариант, который можно прямо переписать в тетрадь.
1. Окрашивание пламени
- \(\mathrm{Na^+}\) — жёлтое пламя.
- \(\mathrm{Ba^{2+}}\) — желтовато-зелёное пламя.
- \(\mathrm{Ca^{2+}}\) — кирпично-красное пламя.
2. Реакции катионов с гидроксидом натрия
\[ \mathrm{Cu^{2+}+2OH^-\rightarrow Cu(OH)_2\downarrow} \]
Голубой осадок.
\[ \mathrm{Fe^{3+}+3OH^-\rightarrow Fe(OH)_3\downarrow} \]
Красно-бурый осадок.
\[ \mathrm{Fe^{2+}+2OH^-\rightarrow Fe(OH)_2\downarrow} \]
Светло-зелёный осадок, который на воздухе буреет.
3. Качественные реакции на анионы
| Ион | Реактив и уравнение | Признак реакции |
|---|---|---|
| \(\mathrm{I^-}\) | \(\mathrm{Ag^++I^-\rightarrow AgI\downarrow}\) | Жёлтый осадок |
| \(\mathrm{SO_4^{2-}}\) | \(\mathrm{Ba^{2+}+SO_4^{2-}\rightarrow BaSO_4\downarrow}\) | Белый осадок |
| \(\mathrm{Br^-}\) | \(\mathrm{Ag^++Br^-\rightarrow AgBr\downarrow}\) | Кремовый осадок |
| \(\mathrm{PO_4^{3-}}\) | \(\mathrm{3Ag^++PO_4^{3-}\rightarrow Ag_3PO_4\downarrow}\) | Жёлтый осадок |
| \(\mathrm{CO_3^{2-}}\) | \(\mathrm{CO_3^{2-}+2H^+\rightarrow CO_2\uparrow+H_2O}\) | Выделяется газ |
| \(\mathrm{NO_3^-}\) | \(\mathrm{2NO_3^-+4H^++Cu\rightarrow 2NO_2\uparrow+Cu^{2+}+2H_2O}\) | Выделяется бурый газ |
| \(\mathrm{Cl^-}\) | \(\mathrm{Ag^++Cl^-\rightarrow AgCl\downarrow}\) | Белый осадок |
| \(\mathrm{SiO_3^{2-}}\) | \(\mathrm{SiO_3^{2-}+2H^+\rightarrow H_2SiO_3\downarrow}\) | Белый студенистый осадок |
4. Определение неизвестной соли
Жёлто-зелёное окрашивание пламени указывает на наличие ионов \(\mathrm{Ba^{2+}}\).
При обнаружении нитрат-иона выделяется аммиак \(\mathrm{NH_3}\), который окрашивает влажную красную лакмусовую бумагу в синий цвет.
Следовательно:
\[ \boxed{\mathrm{Ba(NO_3)_2}} \]
Неизвестная соль — нитрат бария.
5. Расчёт массы осадка
Уравнение реакции:
\[ \mathrm{CaCl_2+Pb(NO_3)_2\rightarrow PbCl_2\downarrow+Ca(NO_3)_2} \]
\[ M(\mathrm{CaCl_2})=40+2\cdot35{,}5=111\ \text{г/моль} \]
\[ n(\mathrm{CaCl_2})=\frac{11{,}1}{111}=0{,}1\ \text{моль} \]
По уравнению реакции:
\[ n(\mathrm{PbCl_2})=n(\mathrm{CaCl_2})=0{,}1\ \text{моль} \]
\[ M(\mathrm{PbCl_2})=207+2\cdot35{,}5=278\ \text{г/моль} \]
\[ m(\mathrm{PbCl_2})=0{,}1\cdot278=27{,}8\ \text{г} \]
Ответ: \(\boxed{27{,}8\ \text{г}}\).
